自動(dòng)化的工廠：制造業(yè)新時(shí)代

     制造業(yè)格局正在經(jīng)歷一場深刻的變革，而這場變革的驅(qū)動(dòng)力主要來自于工業(yè)自動(dòng)化的迅速普及。從傳統(tǒng)的裝配線到高度互聯(lián)、數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的工廠，自動(dòng)化正在徹底改變產(chǎn)品的制造方式。   

加速自動(dòng)化在制造行業(yè)運(yùn)用有多個(gè)因素：   

?提高效率和生產(chǎn)率：自動(dòng)化可大幅降低勞動(dòng)力成本，提高生產(chǎn)速度，并最大限度地減少停產(chǎn)時(shí)間。   

?提升品質(zhì)和一致性：自動(dòng)化系統(tǒng)能夠保證產(chǎn)品質(zhì)量的一致性，減少缺陷和返工。   

?增加靈活性：現(xiàn)代自動(dòng)化技術(shù)能夠讓制造商快速適應(yīng)不斷變化的市場需求和產(chǎn)品差異。   

?數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)式?jīng)Q策：自動(dòng)化會(huì)產(chǎn)生大量數(shù)據(jù)，通過分析這些數(shù)據(jù)可優(yōu)化流程、提高效率并發(fā)現(xiàn)潛在問題。   

?勞動(dòng)力短缺：在許多地區(qū)，能提供的熟練勞動(dòng)力有限，因此自動(dòng)化便成為可行的解決方案。   

塑造未來的新興技術(shù)

     DigiKey 一直密切關(guān)注各種技術(shù)對(duì)未來制造業(yè)已經(jīng)或即將產(chǎn)生的影響。機(jī)器人技術(shù)、人工智能、物聯(lián)網(wǎng)和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)正在將制造業(yè)引向一個(gè)全新時(shí)代。 

     機(jī)器人 先進(jìn)的機(jī)器人系統(tǒng)能夠執(zhí)行更精確、更復(fù)雜的任務(wù)，超越以往任何時(shí)候。協(xié)作機(jī)器人、自主移動(dòng)機(jī)器人 (AMR) 和自動(dòng)導(dǎo)引車 (AGV) 將持續(xù)普及。AMR 能夠在狹小空間內(nèi)工作，并避免有毒化學(xué)和重型機(jī)械環(huán)境可能對(duì)人體造成的危害。利用傳感器、機(jī)器視覺和人工智能，AMR 能夠根據(jù)周圍環(huán)境精確導(dǎo)航，完全不需要人來控制。AGV 是倉庫和配送設(shè)施物料搬運(yùn)的理想解決方案。它們通過軟件編程和使用激光雷達(dá)等傳感器，按照預(yù)先設(shè)定的路線行駛。AGV 設(shè)計(jì)用途就是處理像托盤移動(dòng)或垃圾清理這樣的任務(wù)。 

     協(xié)作機(jī)器人已經(jīng)存在了一段時(shí)間。這些機(jī)器人旨在與它們的人類同行協(xié)同工作，用于處理瑣碎甚至危險(xiǎn)的任務(wù)，同時(shí)騰出人手處理更復(fù)雜的任務(wù)。協(xié)作機(jī)器人設(shè)計(jì)帶有一系列傳感器，可檢測(cè)到人員或障礙物的存在。利用激光掃描儀，協(xié)作機(jī)器人可以在預(yù)定區(qū)域降低速度，以確保工人的安全。   

     人工智能 (AI) AI 可謂是風(fēng)靡全球，主要用于優(yōu)化生產(chǎn)流程、預(yù)測(cè)設(shè)備故障和加強(qiáng)質(zhì)量控制。我們發(fā)現(xiàn)，AI 正在用于 PLC 和機(jī)器人編程，不僅使生產(chǎn)調(diào)度預(yù)測(cè)更加準(zhǔn)確和順暢，還在許多其他領(lǐng)域發(fā)揮了作用。 

     在過去的幾年里，我們看到數(shù)字孿生技術(shù)在工廠車間的應(yīng)用越來越普及。數(shù)字孿生能夠讓制造商在模擬環(huán)境中精準(zhǔn)查看整個(gè)車間。這使得制造商可以看到編程更改對(duì)實(shí)際生產(chǎn)的影響，從而減少設(shè)計(jì)周期和測(cè)試時(shí)間，并提升產(chǎn)出。通過引入 AI，利用計(jì)算機(jī)視覺、機(jī)器學(xué)習(xí)和深度學(xué)習(xí)來分析來自傳感器、相機(jī)和其他來源的數(shù)據(jù)，從而提高數(shù)字孿生的準(zhǔn)確性和真實(shí)性。 

     AI 還能利用生成式對(duì)抗網(wǎng)絡(luò) (GAN) 和其他技術(shù)生成逼真的物理對(duì)象和環(huán)境的三維模型。AI 能夠讓數(shù)字孿生技術(shù)運(yùn)行模擬和場景，以優(yōu)化性能、效率和可持續(xù)性。AI 還可以幫助數(shù)字孿生技術(shù)從自身經(jīng)驗(yàn)中學(xué)習(xí)，適應(yīng)不斷變化的條件，并根據(jù)模擬的數(shù)據(jù)和結(jié)果提供見解和建議。   

     物聯(lián)網(wǎng) (IoT) 通過物聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)互聯(lián)的設(shè)備和傳感器可對(duì)生產(chǎn)流程進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，從而實(shí)現(xiàn)預(yù)測(cè)性維護(hù)并提高整體效率。物聯(lián)網(wǎng)的大量應(yīng)用也推動(dòng)了市場上一些最具創(chuàng)新性的傳感器技術(shù)的發(fā)展。物聯(lián)網(wǎng)持續(xù)推動(dòng)傳感器技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)連接的提升，最終帶來的是更豐富的終端產(chǎn)品。 

     雖然預(yù)測(cè)性維護(hù)由來已久，但近年來，對(duì)工業(yè)制造過程各個(gè)環(huán)節(jié)的數(shù)據(jù)收集需求大幅增加。制造產(chǎn)品的每個(gè)環(huán)節(jié)都需要進(jìn)行分析。傳感器可對(duì)振動(dòng)、溫度、噪音、濕度等進(jìn)行監(jiān)測(cè)，確保生產(chǎn)線以最高效率運(yùn)行，從而減少浪費(fèi)和損失。 

     狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)會(huì)在軸承或電機(jī)接近生命周期結(jié)束時(shí)發(fā)出警報(bào)。過去那種根據(jù)日程安排例行維護(hù)電機(jī)的做法已經(jīng)過時(shí)了?，F(xiàn)在，我們能夠全面監(jiān)測(cè)電機(jī)的性能，準(zhǔn)確預(yù)測(cè)其故障時(shí)間，并提前訂購備件進(jìn)行更換。這意味著減少了生產(chǎn)線停機(jī)和產(chǎn)量下降的情形，最大限度地提高工廠產(chǎn)能。

     增強(qiáng)現(xiàn)實(shí) (AR) AR 是發(fā)展最快的沉浸式技術(shù)之一，可為工人提供實(shí)時(shí)信息和指示，提高生產(chǎn)率并減少錯(cuò)誤。去年，我參加了一個(gè)博覽會(huì)，親眼目睹了一位電工利用 AR 進(jìn)行診斷并修復(fù)了機(jī)柜中的問題。AR 會(huì)為電工提供了一個(gè)逐步推進(jìn)的指示過程，讓他們能夠在很短的時(shí)間內(nèi)解決問題并讓機(jī)柜恢復(fù)運(yùn)行。像虛擬現(xiàn)實(shí) (VR) 這樣的沉浸式技術(shù)還可用于其他方面，如對(duì)員工進(jìn)行工廠運(yùn)營和維護(hù)技能培訓(xùn)。這有助于縮短員工掌握技能的時(shí)間，并傳授高水平的技能、工廠知識(shí)和情境感知。   

新興技術(shù)的應(yīng)用：真實(shí)世界實(shí)例 

     在新一季《未來工廠》視頻系列中， DigiKey 與 Siemens 和 Banner Engineering 等世界級(jí)制造商合作，共同探索了塑造當(dāng)今工廠車間并推動(dòng)其未來發(fā)展的產(chǎn)品和技術(shù)。 

     我們參觀了密歇根州底特律市 LIFT Technologies 的 Siemens 系統(tǒng)，在那里我們親眼見到了數(shù)字孿生技術(shù)在簡化制造流程中的實(shí)際應(yīng)用。通過實(shí)時(shí)仿真和分析，我們能夠看到制造過程的數(shù)字化轉(zhuǎn)型正以何種方式幫助制造商獲得新的效率提升，在增加產(chǎn)能的同時(shí)減少了差錯(cuò)和浪費(fèi)。

     隨后，我們?cè)L問了位于明尼蘇達(dá)州明尼阿波利斯市的 Banner Engineering 總部，進(jìn)一步了解了 IIoT（工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)）的發(fā)展及其在工廠車間通信中發(fā)揮的作用。我們?cè)?Banner Engineering 看到機(jī)器間的通信是如何提高整體效率并延長機(jī)械資產(chǎn)的使用壽命的，從而保護(hù)制造商的投資。Banner Engineering 一直在采用即插即用的設(shè)計(jì)，打造開箱即用的解決方案，讓客戶運(yùn)用起來前所未有的便捷。 

工業(yè)自動(dòng)化的崛起

     在我們探索塑造未來自動(dòng)化工廠的技術(shù)的過程中，可以清楚地看到制造業(yè)正在經(jīng)歷一場巨大的變革。以機(jī)器人、人工智能、物聯(lián)網(wǎng)和 AR 等技術(shù)為推動(dòng)力的工業(yè)自動(dòng)化，正在重新定義產(chǎn)品的制造方式。盡管面臨初期投資和崗位變動(dòng)等挑戰(zhàn)，但帶來的是包括提高效率、改善品質(zhì)和增強(qiáng)靈活性在內(nèi)的長期效益，從而讓自動(dòng)化成為希望在全球市場保持競爭力的制造商的不二之選。

     正如我們與 Siemens 和 Banner Engineering 的合作所展示的那樣，未來的制造業(yè)將是技術(shù)與創(chuàng)新的融合。數(shù)字孿生和 IIoT 正在改變工廠車間，能夠讓制造商優(yōu)化流程、降低成本并提升產(chǎn)品質(zhì)量。通過采用這些技術(shù)，企業(yè)能夠挖掘新的機(jī)遇，提升盈利能力，并為在自動(dòng)化工廠時(shí)代實(shí)現(xiàn)可持續(xù)增長做好準(zhǔn)備。 

     DigiKey 深知擁有合適的產(chǎn)品對(duì)于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化和創(chuàng)新的重要性。我們的產(chǎn)品可隨時(shí)發(fā)往世界各地。我們讓客戶的業(yè)務(wù)開展起來輕松便捷，這對(duì)整個(gè) DigiKey 團(tuán)隊(duì)而言至關(guān)重要。如需了解更多自動(dòng)化信息、資源和產(chǎn)品，請(qǐng)?jiān)L問

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